Das im Jahr 2021 ins Leben gerufene Freiburger Biotech-Startup LABMaiTE GmbH verfolgt die Vision, die Integration des Maschinellen Lernens in vollautomatisierte Lösungen für Labore zu standardisieren. Damit soll zukünftig das Potenzial Künstlicher Intelligenz für biologische Herausforderungen genutzt werden.

Ein spezifischer Fokus liegt auf der Optimierung fermentativer Bioprozesse, die für die Produktion von Antibiotika, Enzymen und anderen biogenen Wertstoffen unerlässlich sind. Die Auswahl eines passenden Mikroorganismus und die nachfolgende Optimierung der Kulturbedingungen für den entsprechenden Stamm sind wesentlich, um hohe Erträge zu erzielen. Die Wirtschaftlichkeit des Gesamtprozesses hängt damit auch vom Nährmedium ab. Die Entwicklung eines nährstoffgerechten Fermentationsmediums gilt daher als zentraler, aber aufwändiger Teil der Bioprozessentwicklung.

Das von LABMaiTE entwickelte vollautomatisierte Mikrobioreaktorsystem AMLAMaiTE kann selbstständig Nährmedien aus einer Reihe an vorgelegten Stocklösungen herstellen und iterativ auf deren Eignung testen, ohne dass ein menschliches Eingreifen (z.B. zur Nährmedienherstellung, Inokulation oder Sterilisation/Reinigung des Kulturgefäßes) notwendig ist.

Neben dem hohen Grad der Automatisierung zeichnet sich das Gesamtsystem zudem dadurch aus, dass es einen innovativen, iterativen Machine-Learning-Ansatz zur Nährmedienentwicklung nutzt. Der Machine-Learning-Algorithmus bietet für die bisher getesteten Bakterienkulturen Vorteile bezüglich Ertrag gegenüber den gängigen Design-of-Experiments-Methoden zur Nährmedienentwicklung. Für Kunden der industriellen Biotechnologie ergeben sich daher gleich zwei entscheidende Vorteile; zum Einen wird der Bedarf an hochqualifiziertem Fachpersonal zur Versuchsplanung, -durchführung und -auswertung minimiert. Zum Anderen wird die Wirtschaftlichkeit ihres Biomanufacturing-Prozesses durch die Ertragserhöhung nochmal verbessert. 

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